Biofizikai kémia 5. előadás
Gyarmati Benjámin
2019. október 25.
Stacioner állapot, egyensúly
Nernst-Planck-egyenlet:
Egyensúly feltétele: erők eredője zérus
Passzív ionmegoszlás, Donnan-egyensúly
A membránfeszültség változása
Nyugalmi állapotban:
Kloridkoncentráció hirtelen csökkentése:
A sejtmembrán elektromos modellje
Időfüggetlen modell, áramegyenlet
Ha az elektromos tér állandó és független ionmozgást feltételezünk (Goldman–Hodgkin–Katz-modell):
Időfüggetlen modell
Feszültségegyenlet
A feszültség-egyenlet alkalmazása
Nemlineáris membránok
Lineáris membrán:
Nemlineáris membrán:
Passzív transzport:
Nemlineáris membránok modelljei
Egyszeres energiagát modell (Butler-Volmer-levezetés analógiája)
Nemlineáris membránok modelljei
Többszörös energiagát modell
Elektromos tér nélkül csak diffúzió, elektromos tér jelenlétében drift is, az aktiválási szabadentalpia-profil torzul, egyirányú folyamat
Párhuzamos konduktanciák
Stacioner állapotban:
Időfüggő modell
Feszültségfüggő ioncsatornák (fehérje konformációváltozás)
Membránpotenciálok függése a küszöbértéktől
Az akciós potenciál
Noble-modell
Egyszerűsítés:
• az ionáram csak a Na- és K-áramtól függ
• A K-áram a feszültség lineáris függvénye
A stimulus sebbességétől függ, hogy kialakul-e akciós potenciál
Akciós potenciál jelalak
Vezetési modell
Sorba kapcsolt ellenállás-kapacitás áramkörök (RC)
Kívül (extracellulár tér) ideális vezető, belül (axoplazma) véges ellenállás
Számított:
Kísérleti:
Mérés mikroelektródákkal
Kételektródos mérési elrendezés (áram és feszültségmérés)
Egyelektródos mérési elrendezés